KR100445000B1 - 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치 - Google Patents

자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치에 관하여 개시한다. 개시된 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치는 감광드럼의 외주면에 형성된 정전잠상을 가시화하는 자석 현상롤과, 상기 자석 현상롤에 공급되는 토너 및 캐리어로 구성된 현상제를 혼합하는 혼합 믹서와, 상기 혼합 믹서에 토너를 공급하는 토너공급롤과, 상기 혼합 믹서내의 토너 농도를 검출하는 토너 센서 및 상기 현상롤의 외주면으로부터 소정 거리 격리되게 설치되어 상기 현상롤의 외주면에 부착된 현상제 층의 두께를 규제하는 닥터 블레이드를 구비하는 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치에 있어서, 상기 현상롤의 외주면에 부착된 현상체 층의 표면을 1차적으로 고르게 하여 상기 닥터 블레이드를 통과하는 현상제 내에서의 토너 농도를 균일하게 하는 수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치{Mixing apparatus of toner and carrier for developer magnet roll}
본 발명은 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현상롤에 토너 농도가 불균일하게 부착된 현상제를 1차적으로 혼합시키는 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치에 관한 것이다.
전자사진방식의 화상형성장치는 원고 또는 소정의 소스로부터 취득한 화상정보에 따라 감광매체를 노광하여 감광매체 상에 보이지 않는 정전잠상(Latent electrostatic image)을 형성한다. 다음에, 상기 정전잠상이 형성된 부위에 현상제(토너)를 부착시켜 상기 정전잠상을 가시화한다. 이후 현상에 의해 가시화된 화상을 기록지에 전사하고 정착시킴으로써 원하는 화상을 인쇄한다.
이러한 전자사진방식의 화상형성장치는 사용되는 현상제에 따라 습식 및 건식으로 구분된다. 습식은 휘발 성분의 액상 캐리어에 토너가 섞여 있는 현상액이 현상제로서 사용되고, 건식은 현상제로서 분말 상태의 토너 및 캐리어가 혼합되어 사용된다.
도 1은 종래의 건식 현상장치로서 자성을 띠는 현상제를 감광드럼에 공급하는 자석 롤 현상기의 개략 단면도이며, 도 2는 도 1의 현상롤 및 닥터 블레이드를 발췌하여 설명하는 도면이다.
도면을 참조하면, 참조번호 10은 감광드럼을 나타낸다. 자석 롤 현상기는 하우징(20) 내에 감광드럼(10)의 외주면에 형성된 정전잠상을 가시화하는 자석 현상롤(30)과, 상기 자석 현상롤(30)에 공급되는 토너 및 캐리어로 구성된 현상제를 혼합하는 혼합 믹서(40)와, 상기 혼합 믹서(40)에 토너를 공급하는 토너공급롤(50)과, 상기 현상롤(30)의 외주면으로부터 소정 거리 격리되게 설치되어 상기 현상롤(30)의 외주면에 부착된 현상제 층의 두께를 규제하는 닥터 블레이드(70)를 구비한다.
상기 자석 현상롤(30)은, 외주면에 소정의 자성 극 패턴을 가지는 자석 코어(32)와 상기 자석 코어(32)를 감싸면서 회전하는 원통형 슬리브(34)를 구비한다. 도 2에 도시된 자석 코어(32)는 3개의 N-S 극이 교차되게 형성되어 있으며 닥터 블레이드(70)와 만나는 위치에서 자극이 변하게 배치되어 있다.
상기 토너 공급롤(50)의 상부에는 소비되는 토너량을 보충하는 토너공급홀(22)이 형성되어 있다. 상기 공급롤(50)은 스크류 타입이며 상기 토너공급홀(22)로부터 공급된 토너를 일방향으로 이동시켜서 혼합믹서(40)에 공급한다.
상기 혼합믹서(40)의 하부에는 혼합된 현상제 즉, 토너 및 캐리어에서 토너 중량농도를 검출하는 토너 검출 센서(60)가 배치된다. 현상제에서 토너 중량은 약 5%로 혼합되어서 현상롤(30)에 공급된다. 상기 혼합 믹서(40)는 스크류 타입이며 상기 토너 검출 센서(60)와 대응하는 외주면에 상기 토너 검출 센서(60)의 표면을 클리닝하는 클리닝 부재(42)가 형성되어 있다.
상기 혼합롤(30)은 혼합된 현상제를 그 외주면에 받아서 회전하여 감광드럼(10)에 공급한다. 이때 감광드럼(10)에 공급되는 현상제량을 일정하게 하기 위해서 하우징(20)에 부착된 닥터 블레이드(70)로 현상제의 두께를 일정하게 규제하게 된다. 이때 자성을 지니는 캐리어에 의해서 N3 위치에서는 현상제가 현상롤(30)의 슬리브(34) 표면에 잘 달라붙으나 닥터블레이드(70)가 시작되는 곳의 S2 위치에서는 자력이 0(zero)가 되어서 닥터 블레이드(70)로부터 용이하게 현상제가 이탈되어서 일정 높이로 규제된다.
상기 혼합롤(30)의 표면에서 상기 닥터 블레이드(70)에 의해 일정 높이로 규제된 현상제중 토너는 감광드럼(10)에 부착되고 캐리어는 하우징(20) 내로 회수되어서 순환되며 또한 새로 인입되는 토너와 혼합된다.
상기 구조의 자석 롤 현상기에서는 도 3에 도시된 바와 같이 현상제 혼합용으로 스크류를 사용하기 때문에 스크류(40)의 리브(42), 나사산(44) 부분과, 나사산(44) 사이의 오목부 사이에 불균일하게 현상제가 분포하기 때문에 닥터 블레이드(70)에 의해서 일정 높이로 현상롤(30) 위에 점착되는 과정에서 높은 두께로 부착된 부분과 낮은 두께로 부착된 부위에서의 토너의 밀도가 차이가 발생되며, 이 차이로 인하여 감광드럼(10)에 불균일하게 토너가 현상되며 결국 기록지에서 색상의 농도차가 발생된다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 닥터 블레이드를 통과하기 전의 현상롤 상의 현상제의 두께를 일정하게 하는 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 건식 현상장치로서 자성을 띠는 현상제를 감광드럼에 공급하는 자석 롤 현상기의 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 현상롤 및 닥터 블레이드를 발췌하여 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2의 현상제 혼합용 스크류의 개략 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자석 롤 현상기의 개략 단면도이다.
도 5는 도 4의 일부를 발췌하여 설명하는 도면이다.
도 6은 도 4의 가이드 플레이트의 사시도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*
10: 감광드럼 20: 하우징
30: 자석 현상롤 40: 혼합 믹서
42: 클리닝 부재 50: 토너공급롤
60: 토너 검출센서 70: 닥터 블레이드
80: 가이드 플레이트 84: 가이드부
86: 탄성 필름
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치는, 감광드럼의 외주면에 형성된 정전잠상을 가시화하는 자석 현상롤과, 상기 자석 현상롤에 공급되는 토너 및 캐리어로 구성된 현상제를 혼합하는 혼합 믹서와, 상기 혼합 믹서에 토너를 공급하는 토너공급롤과, 상기 혼합 믹서내의 토너 농도를 검출하는 토너 센서 및 상기 현상롤의 외주면으로부터 소정 거리 격리되게 설치되어 상기 현상롤의 외주면에 부착된 현상제 층의 두께를 규제하는 닥터 블레이드를 구비하는 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치에 있어서,
상기 현상롤의 외주면에 부착된 현상체 층의 표면을 1차적으로 고르게 하여 상기 닥터 블레이드를 통과하는 현상제 내에서의 토너 농도를 균일하게 하는 수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 현상제 균일 혼합수단은,
상기 상기 닥터 블레이드에 양단이 고정된 가이드 플레이트; 및
상기 가이드 플레이트에 부착된 탄성 필름;을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 균일 혼합수단은, 상기 현상롤의 회전방향에서 상기 닥터블레이드의 상류측에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 탄성 필름 및 현상롤 사이의 갭은 상기 닥터 블레이드 및 현상롤 사이의 갭보다 큰 것이 바람직하다.
상기 가이드 플레이트는 그 현상롤과 대향하는 일단이 상기 혼합 믹서 방향으로 소정 길이 연장되어 상기 혼합 믹서로부터 상기 현상롤 표면으로 부착되는 현상제의 높이를 가이드하는 가이드부;가 더 형성된 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자석 롤현상기의 현상제 혼합장치를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자석 롤 현상기의 개략 단면도를 나타낸 것이고, 도 5는 도 4의 현상롤, 닥터 블레이드 및 가이드 플레이트를 발췌하여 설명하는 도면이며, 종래의 발명과 동일한 구조의 물건에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명을 생략한다.
도면을 참조하면, 참조번호 10은 감광드럼을 나타낸다. 자석 롤 현상기는 하우징(20) 내에 감광드럼(10)의 외주면에 형성된 정전잠상을 가시화하는 자석 현상롤(30)과, 상기 자석 현상롤(30)에 공급되는 토너 및 캐리어로 구성된 현상제를 혼합하는 혼합 믹서(40)와, 상기 혼합 믹서(40)에 토너를 공급하는 토너공급롤(50)과, 상기 혼합 믹서(40)내의 토너 농도를 검출하는 토너 센서(60)와, 상기 현상롤(30)의 외주면으로부터 소정 거리 격리되게 설치되어 상기 현상롤(30)의 외주면에 부착된 현상제 층의 두께를 규제하는 닥터 블레이드(70) 및 상기 닥터 블레이드(70)에 부착되어, 상기 현상롤(30)의 외주면에 부착된 현상체 층의 표면을 1차적으로 고르게 하여 상기 닥터 블레이드(70)를 통과하는 현상제 내에서의 토너 농도를 균일하게 하는 수단;를 구비한다.
상기 자석 현상롤(30)은, 외주면에 소정의 자성 극 패턴을 가지는 자석 코어(32)와 상기 자석 코어(32)를 감싸면서 회전하는 원통형 현상 슬리브(34)를 구비한다. 도 5에 도시된 자석 코어(32)는 3개의 N-S 극이 교차되게 형성되어 있으며 닥터 블레이드(70)와 만나는 위치에서 자극이 변하게 배치되어 있다.
상기 현상제 균일 혼합수단은, 상기 닥터 블레이드(70)에 양단이 고정되고 상기 양단 사이는 상기 닥터 블레이드(70)로부터 소정 간격 이격된 가이드 플레이트(80)와, 상기 가이드 플레이트(80)의 상부면에 부착된 탄성 필름(86)을 구비한다. 상기 탄성 필름(86)은 폴리 에스테르 등과 같은 플라스틱으로서 약 0.5 mm 두께를 가지는 얇은 박막 형태의 필름(film)이다. 상기 탄성 필름(86)의 일단은 상기 현상롤(30)의 회전방향에서 상기 닥터블레이드(70)의 상류측에 설치되어 현상롤(30) 표면에 부착된 현상제를 1차적으로 고르게 하여서 다음의 닥터 블레이드(70)에 공급한다. 상기 탄성 필름(86) 및 현상롤(30) 사이의 갭은 상기 닥터 블레이드(70) 및 현상롤(30) 사이의 갭보다 큰 것이 바람직하다.
상기 가이드 플레이트(80)는 도 6에 도시된 바와 같이 상부면(82)에 탄성 필름(86)이 부착되며, 상기 상부면(82)의 상기 현상롤(30)에 대향하는 일단으로부터 상기 혼합믹서(40) 방향으로 연장된 가이드부(84)가 형성되어 있고, 가이드부(84)의 중앙부에는 홈(84a)이 형성되어 있다. 이 홈(84a)은 후술하는 혼합믹서(40)의 표면에 형성된 클리닝 부재(42)와 접촉하는 부분을 제거한 것이다. 이 홈(84a)이 형성된 가이드부(84)는 혼합믹서(40)로부터의 현상제가 상기 현상롤(30)에 공급되기 전에 걸러주는 역할을 한다.
상기 혼합믹서(40)의 하부에는 혼합된 현상제 즉, 토너 및 캐리어 중에서 토너의 중량농도를 검출하는 토너 센서(60)가 배치된다. 현상제에서 토너 중량은 약 5%로 혼합되어서 현상롤(30)에 공급된다. 상기 혼합 믹서(40)는 스크류 타입이며 상기 토너 검출 센서(60)와 대응하는 외주면에 상기 토너 검출 센서(60)의 표면을클리닝하는 클리닝 부재(42)가 형성되어 있다.
상기 구조의 현상기의 작용을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 분말 상태의 토너 및 캐리어가 소정 비율, 예컨대 토너 중량이 5% 로 균일하게 혼합된 현상제(T)가 하우징(20)내에 혼합되어 위치한다.
다음에 토너 센서(60)는 혼합 믹서(40)내의 현상제에서 토너의 농도를 측정하고 측정된 결과를 미도시된 콘트롤러에 입력한다. 입력된 토너 농도가 설정된 값보다 낮은 경우 토너공급수단(미도시)을 통해서 토너공급홀(22)로 토너를 인입시킨다. 하우징(20)에 인입되는 토너는 토너공급롤(50)인 스크류의 중앙부에 떨어져서 제1방향으로 회전하는 스크류의 진행방향으로 이동된다.
일측으로 이동된 토너는 혼합믹서(40)의 일단으로 공급되어서 상기 제1방향과 역방향인 제2방향으로 토너 및 캐리어와의 혼합물인 현상제와 혼합되어서 소정 농도의 현상제를 유지한다. 한편, 혼합믹서(40)의 중앙부에 형성된 클리닝 부재(42)는 회전시 상기 토너 센서(60) 상부에 있는 현상제를 클리닝하여서 상기 토너 센서가 새롭게 혼합된 현상제를 측정하게 한다.
상기 혼합믹서는 회전시 나사산(46) 사이 및 리브(44)를 덮는 불균일한 두께의 현상제를 가지고 회전되어 가이드부(84)를 만나면서 일부의 두께가 높게 형성된 현상제는 고르게 퍼지면서 현상롤(30)에 공급된다.
현상롤(30)의 슬리브(34)에 공급된 현상제의 일부는 그 높이가 불균일한 상태로 자석 코아(32)의 자극이 N극인 N3지점에서 용이하게 슬리브(34)에 부착되어서 회전된다. 회전되는 슬리브(34)에 부착된 현상제는 탄성 필름(86)과 접촉되어서 높게 형성된 부분은 탄성 필름(86)에 의해 일부 그 높이가 낮은 곳으로 이동하면서 어느 정도 현상제의 높이가 균일하게 된다. 이때 탄성 필름(86)은 도 4에 도시된 바와 같이 현상롤의 회전방향으로 조금 휘어진다.
탄성 필름(86)을 통과한 현상제는 닥터 블레이드(70)에 의해서 일정높이로 규제되어서 닥터 블레이드(70)를 지나간다. 이때 자성을 지니는 캐리어에 의해서 N3 위치에서는 현상제가 현상롤(30)의 슬리브(34) 표면에 잘 달라붙으나 닥터블레이드(70)가 시작되는 곳의 S2 위치에서는 자력이 0(zero)가 되어서 닥터 블레이드(70)로부터 용이하게 현상제가 이탈되어서 일정 높이로 규제된다. 따라서 닥터 블레이드(70)와 접촉되기 전에 가이드부(84) 및 탄성 필름(86)에 의해서 상기 슬리브(34) 상에 부착된 현상제 층이 소정의 높이로 고르게 분포가 되어서 결과적으로 닥터 블레이드(70)를 통과한 현상제내에는 토너 농도가 균일하게 된다.
상기 닥터 블레이드(70)를 통과한 현상제 중 토너는 정전기력에 의해서 감광드럼(10) 상의 정전 잠상을 현상하며, 남은 토너 및 캐리어는 하우징(20)내로 회수된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치는 감광드럼에 공급되는 현상제내의 토너 농도를 일정하게 함으로써 기록지에 전사되는 토너의 농도를 일정하게 한다.
본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 감광드럼의 외주면에 형성된 정전잠상을 가시화하는 자석 현상롤과, 상기 자석 현상롤에 공급되는 토너 및 캐리어로 구성된 현상제를 혼합하는 혼합 믹서와, 상기 혼합 믹서에 토너를 공급하는 토너공급롤과, 상기 혼합 믹서내의 토너 농도를 검출하는 토너 센서 및 상기 현상롤의 외주면으로부터 소정 거리 격리되게 설치되어 상기 현상롤의 외주면에 부착된 현상제 층의 두께를 규제하는 닥터 블레이드를 구비하는 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치에 있어서,
    상기 현상롤의 외주면에 부착된 현상체 층의 표면을 1차적으로 고르게 하여 상기 닥터 블레이드를 통과하는 현상제 내에서의 토너 농도를 균일하게 하는 현상제 균일 혼합수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 현상제 균일 혼합수단은,
    상기 상기 닥터 블레이드에 양단이 고정된 가이드 플레이트; 및
    상기 가이드 플레이트에 부착된 탄성 필름;을 구비하는 것을 특징으로 하는 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 현상제 균일 혼합수단은,
    상기 현상롤의 회전방향에서 상기 닥터블레이드의 상류측에 설치되는 것을 특징으로 하는 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 탄성 필름 및 현상롤 사이의 갭은 상기 닥터 블레이드 및 현상롤 사이의 갭보다 큰 것을 특징으로 하는 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드 플레이트는 그 현상롤과 대향하는 일단이 상기 혼합 믹서 방향으로 소정 길이 연장되어 상기 혼합 믹서로부터 상기 현상롤 표면으로 부착되는 현상제의 높이를 가이드하는 가이드부;가 더 형성된 것을 특징으로 하는 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가이드부의 중앙부에는 상기 혼합 믹서의 상기 토너 검출 센서의 상부를 클리닝하는 클리닝 부재가 통과할 수 있도록 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자석 롤 현상기의 현상제 혼합장치.
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